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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 ?Qp_4<(5  
    [vT,zM  
    本文您将会学到如下内容: t`D@bzLC%  
    透镜基本参数输入; 7!r`DZ"yF  
    优化变量与评价函数设定; AFA*_9Ut  
     优化; r+yLK(<zp  
     照度分析; `-\JjMSQ1  
    )y Y;%  
    2. 操作流程 eW<hC (  
    Ct33S+y  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 =l_"M  
     'Z}$V*  
    ? +!?$h  
    2) 创建透镜 lO@Ba;x  
    "61n?Z#,M[  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens #&gy@!a~  
    L zy|<:K+$  
    6g&nnA  
    3) 输入透镜参数 ,g.=vQm:?  
    @~HD<K  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; (]dZ+"O{  
    c *noH[  
    9(]j e4Cn  
    E':Z_ ^4  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Kj5f:{Ur  
    4) 创建LED光源 MeS$+9jV(  
    \`x'g)z(i  
    yh!vl&8M  
    光源类型为Random plane ; Fb-TCq1y#  
    光线数为10000; } 4^UVdz  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; osI(g'Xb  
    形状选为椭圆; ,iy   
    mK4A/bsE  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. wxrT(x|  
    半径选择60度 jz0\F,s  
    类型选择 Lambertian 3~'F^=T.Y  
    形状选择 Elliptical Z2 4 m  
    p:))ne:7  
    波长选择默认默认波长 Aed"J5[a  
    Power默认为1 watts aKO@_R,:  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm F*H}5yBp_:  
    QkAwG[4  
    LED光源设定办法 tDVdl^#  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) WdnP[x9  
    st>t~a|T  
    波长设定,颜色选为绿色
    mYvm_t9  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    v8[1E>&vx  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Ckp=d  
    +f+yh0Dj  
    创建平面探测器(plane)
    FW,D\51pTP  
    L&%iY7sC`  
    6) 创建分析面 C~*m&,@TT^  
    .}wir,  
    Wi<Fkzj  
    g<Xwk2_=g  
    光线滤光器设置 -D(!B56_  
    7) 执行光线追迹 /j As`"U  
    'cv/"26#  
    ai RNd~\  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 mLSAi2Y  
    511q\w M  
    8) 优化设定 `1gsrHi4N  
    mUxD.;P  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 y-mmc}B>N  
    7_,X9^z  
    定义变量
    OJaU,vQ#  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    _JS'~ JO3{  
    9) 优化 CDhk!O..  
    \9DTf:!4Z  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 \T?O.  
    "]<Ut{Xb  
    < jF<_j  
    0Qz \"gr  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    t$J-6dW  
    K""04Ew*pV  
    10) 光线追迹与结果分析 "rtmDNpL  
    ~JJv 2  
    :Pv{ E  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 smggr{-  
    p|%)uA3'/  
    '4iu0ie>D  
    优化后透镜的面型如下: _kS us  
    透镜渲染效果
    })Jp5vv  
    QQ:2987619807
     
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